JP6854542B1 - 光学素子、光学系及び光学装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記第1レンズの像側又は被照射側に凸の錐体面又は非球面が形成され、前記第2レンズの物体側又は照射側に凹の錐体面又は非球面が形成され、
前記凸の錐体面又は非球面と前記凹の錐体面又は非球面が、空気、樹脂又は液体を含む光透過物質を介して対向し、
前記第1レンズと前記第2レンズの外周にそれぞれ反射防止部が設けられ、
下記条件式を満たす光学素子とする。
0 ≦|L1p+L2p−180|< 10
N1>NIA
N2>NIA
ここで、各記号の定義は以下の通りである。
L1p: 光軸に対する前記凸の錐体面又は非球面の硝材側の角度
L2p: 光軸に対する前記凹の錐体面又は非球面の硝材側の角度
N1 : 第1レンズの屈折率
N2 : 第2レンズの屈折率
NIA: 前記光透過物質の屈折率
前記第1レンズの像側又は被照射側に凸の錐体面又は非球面が形成され、前記第2レンズの物体側又は照射側に凹の錐体面又は非球面が形成され、前記第3レンズの像側又は被照射側に凹の錐体面又は非球面が形成され、前記第4レンズの物体側又は照射側に凸の錐体面又は非球面が形成され、
前記第1レンズと前記第2レンズ、前記第3レンズと前記第4レンズは、それぞれ、空気、樹脂又は液体を含む光透過物質を介して対向し、
前記第1レンズ、前記第2レンズ、前記第3レンズ及び前記第4レンズの外周にそれぞれ反射防止部が設けられ、
下記条件式を満たす光学素子とする。
0 ≦|L1p+L2p−180|< 10
0 ≦|L3p+L4p−180|< 10
N1>NIA
N2>NIA
N3>NIB
N4>NIB
ここで、各記号の定義は以下の通りである。
L1p : 光軸に対する前記第1レンズの前記凸の錐体面又は非球面の硝材側の角度
L2p : 光軸に対する前記第2レンズの前記凹の錐体面又は非球面の硝材側の角度
L3p : 光軸に対する前記第3レンズの前記凹の錐体面又は非球面の硝材側の角度
L4p : 光軸に対する前記第4レンズの前記凸の錐体面又は非球面の硝材側の角度
N1 : 前記第1レンズの屈折率
N2 : 前記第2レンズの屈折率
NIA : 前記第1レンズと前記第2レンズの間の前記光透過物質の屈折率
N3 : 前記第3レンズの屈折率
N4 : 前記第4レンズの屈折率
NIB : 前記第3レンズと前記第4レンズの間の前記光透過物質の屈折率
前記第1レンズの像側又は被照射側に凸の錐体面又は非球面が形成され、前記第2レンズの物体側又は照射側に凹の錐体面又は非球面が形成され、
前記凸の錐体面又は非球面と前記凹の錐体面又は非球面が、空気、樹脂又は液体を含む光透過物質を介して対向し、
前記第1レンズと前記第2レンズの外周にそれぞれ反射防止部が設けられ、
下記条件式を満たす光学素子である。
(1) 0 ≦|L1p+L2p−180|< 10
(2) N1>NIA
(3) N2>NIA
ここで、各記号の定義は以下の通りである。
L1p: 光軸に対する前記凸の錐体面又は非球面の硝材側の角度
L2p: 光軸に対する前記凹の錐体面又は非球面の硝材側の角度
N1 : 第1レンズの屈折率
N2 : 第2レンズの屈折率
NIA: 前記光透過物質の屈折率
前記第1レンズの像側又は被照射側に凸の錐体面又は非球面が形成され、前記第2レンズの物体側又は照射側に凹の錐体面又は非球面が形成され、前記第3レンズの像側又は被照射側に凹の錐体面又は非球面が形成され、前記第4レンズの物体側又は照射側に凸の錐体面又は非球面が形成され、
前記第1レンズと前記第2レンズ、前記第3レンズと前記第4レンズは、それぞれ、空気、樹脂又は液体を含む光透過物質を介して対向し、
前記第1レンズ、前記第2レンズ、前記第3レンズ及び前記第4レンズの外周にそれぞれ反射防止部が設けられ、
下記条件式を満たす光学素子である。
(4) 0 ≦|L1p+L2p−180|< 10
(5) 0 ≦|L3p+L4p−180|< 10
(6) N1>NIA
(7) N2>NIA
(8) N3>NIB
(9) N4>NIB
ここで、各記号の定義は以下の通りである。
L1p : 光軸に対する前記第1レンズの前記凸の錐体面又は非球面の硝材側の角度
L2p : 光軸に対する前記第2レンズの前記凹の錐体面又は非球面の硝材側の角度
L3p : 光軸に対する前記第3レンズの前記凹の錐体面又は非球面の硝材側の角度
L4p : 光軸に対する前記第4レンズの前記凸の錐体面又は非球面の硝材側の角度
N1 : 前記第1レンズの屈折率
N2 : 前記第2レンズの屈折率
NIA : 前記第1レンズと前記第2レンズの間の前記光透過物質の屈折率
N3 : 前記第3レンズの屈折率
N4 : 前記第4レンズの屈折率
NIB : 前記第3レンズと前記第4レンズの間の前記光透過物質の屈折率
z=ch2/[1+{1-(1+k)c2h2}1/2]+A4h4+A6h6+A8h8+A10h10・・・
図3に実施例1の光学系の構成図を示す。実施例1は本願の実施形態の上記第1の態様に対応する。実施例1の光学系は、光軸に沿って物体側から順に、ゴースト等を防止するための光学素子と上記マスターレンズとから構成されている。ゴースト等を防止するための光学素子は、光軸に沿って物体側から順に、像側に凸面が形成された凸アキシコンレンズAL1と、物体側に凹面が形成された凹アキシコンレンズAL2とを有する。凸アキシコンレンズAL1と凹アキシコンレンズAL2の間には空気間隔が設けられている。凹アキシコンレンズAL2の外周面には反射防止部として反射防止塗装ACが施されている。
図5に実施例2の光学系の構成図を示す。実施例2は本願の実施形態の上記第2の態様に対応する。実施例2の光学系は、光軸に沿って物体側から順に、ゴースト等を防止するための光学素子と上記マスターレンズとから構成されている。ゴースト等を防止するための光学素子は、光軸に沿って物体側から順に、像側に凸面が形成された凸アキシコンレンズAL1と、物体側に凹面が形成された凹アキシコンレンズAL2と、像側に凹面が形成された凹アキシコンレンズAL3と、物体側に凸面が形成された凸アキシコンレンズAL4とを有する。
図7に実施例3の光学系の構成図を示す。実施例3は本願の実施形態の上記第1の態様に対応する。実施例3の光学系は、光軸に沿って物体側から順に、ゴースト等を防止するための光学素子と上記マスターレンズとから構成されている。ゴースト等を防止するための光学素子は、物体側から順に、像側に凸面を向けた凸フレネルレンズFL1と、物体側に凹面を向けた凹フレネルレンズFL2とを有する。凸フレネルレンズFL1と凹フレネルレンズFL2の間には空気間隔が設けられている。凸フレネルレンズFL1と凹フレネルレンズFL2には、光軸を中心として光軸方向に貫通した開口部APが形成されている。
図9に実施例4の光学系の構成図を示す。実施例4は本願の実施形態の上記第1の態様に対応する。実施例4の光学系は、光軸に沿って物体側から順に、ゴースト等を防止するための光学素子と上記マスターレンズとから構成されている。ゴースト等を防止するための光学素子は、光軸に沿って物体側から順に、像側に凸面を形成した凸アキシコンレンズAL1と、物体側に凹面を形成した凹アキシコンレンズAL2とから構成されている。凸アキシコンレンズAL1と凹アキシコンレンズAL2の間には空気間隔が設けられている。凸アキシコンレンズAL1と凹アキシコンレンズAL2には、光軸を中心として光軸方向に貫通した開口部APが形成されている。
図11に実施例5の光学系の構成図を示す。実施例5は本願の実施形態の上記第2の態様に対応する。実施例5の光学系は、テッサータイプの中望遠レンズを構成するレンズの一部を、画面外光線をカットする光学素子で置き換えたものである。実施例5の光学系は、光軸に沿って物体側から順に、両凸レンズL1と、凸アキシコンレンズAL2と、凹アキシコンレンズAL3と、凹アキシコンレンズAL4と、凸アキシコンレンズAL5と、絞りR11と、両凹レンズL6及び両凸レンズL7を接合してなる接合レンズとから構成されている。凸アキシコンレンズAL2、凹アキシコンレンズAL3、凹アキシコンレンズAL4、凸アキシコンレンズAL5の間には、それぞれ空気間隔が設けられている。
図13に実施例6の光学系の構成図を示す。実施例6は、本願の実施形態の上記第1の態様に対応する。実施例6の光学系は、レトロフォーカスタイプの魚眼レンズを構成するレンズの一部を、画面外光線をカットする光学素子で置き換えたものである。実施例6の光学系は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズL1と、両凸レンズL2と、両凹レンズL3と、絞りR7と、両凸レンズL4と、視野絞りR10と、両凸レンズL5と像側に凸の負メニスカスレンズL6を接合した接合レンズと、両凸レンズL7と、赤外線カットフィルターIFと、2枚の保護ガラスP1、P2とから構成されている。両凸レンズL2と両凹レンズL3の間には空気間隔が設けられている。
図15に実施例7の光学系の構成図を示す。実施例7は本願の実施形態の上記第1の態様に対応する。実施例7の光学系は、レトロフォーカスタイプの魚眼レンズを構成するレンズの一部を、画面外光線をカットする光学素子で置き換えたものである。実施例7の光学系は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズL1と、両凸レンズL2と、両凹レンズL3と、絞りR7と、両凸レンズL4と、視野絞りR10と、両凸レンズL5及び像側に凸の負メニスカスレンズL6を接合した接合レンズと、両凸レンズL7と、赤外線カットフィルターIFと、2枚の保護ガラスとから構成されている。両凸レンズL2と両凹レンズL3の間には空気間隔が設けられている。
図18に実施例8の光学系の構成図を示す。実施例8は本願の実施形態の上記第1の態様に対応する。実施例8の光学系は、レトロフォーカスタイプの魚眼レンズを構成するレンズの一部を、画面外光線をカットする光学系で置き換えたものである。実施例8の光学系は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズL1と、両凸レンズL2と、両凹レンズL3と、絞りR7と、両凸レンズL4と、視野絞りR10と、両凸レンズL5と像側に凸の負メニスカスレンズL6を接合した接合レンズと、両凸レンズL7と、赤外線カットフィルターIFと、2枚の保護ガラスとから構成されている。両凸レンズL2と両凹レンズL3の間には空気間隔が設けられている。
ML2 第2レンズ
L1〜L7 第1レンズ〜第7レンズ
I 像面
P 保護ガラス
IF 赤外線カットフィルター
R1〜R19 第1面〜第19面
IS 撮像素子
TC テレカメラ
WC ワイドカメラ
IA 撮像装置
Claims (6)
- 光軸に沿って物体側又は照射側から順に、第1レンズと、第2レンズと、第3レンズと、第4レンズとを有し、
前記第1レンズの像側又は被照射側に凸の錐体面が形成され、前記第2レンズの物体側又は照射側に凹の錐体面が形成され、前記第3レンズの像側又は被照射側に凹の錐体面が形成され、前記第4レンズの物体側又は照射側に凸の錐体面が形成され、
前記第1レンズと前記第2レンズ、前記第3レンズと前記第4レンズは、それぞれ、空気、樹脂又は液体を含む光透過物質を介して対向し、
前記第1レンズ、前記第2レンズ、前記第3レンズ及び前記第4レンズの外周にそれぞれ反射防止部が設けられ、
下記条件式を満たし、
画面内の光線を透過し、画面外の光線を、前記凸の錐体面で反射させ、前記反射防止部で吸収する光学素子。
0 ≦|L1p+L2p−180|< 10
0 ≦|L3p+L4p−180|< 10
N1>NIA
N2>NIA
N3>NIB
N4>NIB
ここで、各記号の定義は以下の通りである。
L1p : 前記第1レンズの前記凸の錐体面上の任意の点と錐体の頂点とを結ぶ線と光軸が作る硝材側の角度
L2p : 前記第2レンズの前記凹の錐体面上の任意の点と錐体の頂点とを結ぶ線と光軸が作る硝材側の角度
L3p : 前記第3レンズの前記凹の錐体面上の任意の点と錐体の頂点とを結ぶ線と光軸が作る硝材側の角度
L4p : 前記第4レンズの前記凸の錐体面上の任意の点と錐体の頂点とを結ぶ線と光軸が作る硝材側の角度
N1 : 前記第1レンズの屈折率
N2 : 前記第2レンズの屈折率
NIA : 前記第1レンズと前記第2レンズの間の前記光透過物質の屈折率
N3 : 前記第3レンズの屈折率
N4 : 前記第4レンズの屈折率
NIB : 前記第3レンズと前記第4レンズの間の前記光透過物質の屈折率 - 前記第2レンズと前記第3レンズが、接合されている、又は、一体に形成されている請求項1に記載の光学素子。
- 前記凸の錐体面と前記凹の錐体面がフレネル面であり、
前記フレネル面は光軸に平行な面を有し、前記光軸に平行な面に反射防止部が設けられている請求項1又は2に記載の光学素子。 - 前記第1レンズ及び前記第2レンズが光軸を中心として光軸方向に貫通した開口部を有し、
前記開口部の内側に反射防止部が設けられている請求項1から3のいずれか一項に記載の光学素子。 - 請求項1から4のいずれか一項に記載の光学素子を有する光学系。
- 請求項5に記載の光学系を有する光学装置。
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